Principis d'absorció acústica i aïllament tèrmic de plaques de fibra mineral

Quan les ones sonores arriben a la superfície del tauler, penetren als porus i entren a l'interior del tauler, xocant i fregant contra les fibres entrellaçades aleatòriament. L'energia mecànica de les ones sonores és absorbida per les fibres i convertida en traça d'energia tèrmica que es dissipa, debilitant així la intensitat de l'energia sonora.

• Factor d'influència del nucli: com més gran sigui la porositat (més o igual al 75% per a taulers d'alta-qualitat) i com més uniforme sigui la mida dels porus, més significativa serà la pèrdua per fricció. Per contra, les plaques d'alta-densitat tenen porus comprimits, que redueixen l'eficiència d'absorció acústica.

L'aire dins dels porus vibra recíprocament amb les ones sonores, creant una resistència viscosa contra les parets dels porus, que converteix l'energia sonora en energia tèrmica. Aquest efecte és especialment destacat per a ones sonores de mitjana-a-freqüència (500-2000 Hz, com ara veus humanes i soroll d'oficines), fent que les plaques de fibra mineral siguin ideals per als sostres d'oficines i centres comercials.

Les ones sonores que no s'absorbeixen completament experimenten múltiples reflexos dins dels porus. Durant la reflexió, interfereixen amb les ones sonores incidents posteriors, reduint encara més l'energia sonora.

• Optimització estructural: les ranures i els forats circulars dissenyats a la superfície d'algunes plaques d'absorció de so-guien les ones sonores més endins a la placa, ampliant el camí de reflexió i millorant l'eficiència de l'absorció del so (aquestes plaques poden assolir un coeficient de reducció de soroll (NRC) superior a 0,8).

Conclusions clau sobre el rendiment de l'absorció de so:

• Les fibres més fines (3-5 μm) i els porus més interconnectats donen lloc a una millor absorció del so.
• L'absorció del so és més efectiva per a freqüències mitjanes-a-agudes que per a freqüències baixes. Per millorar l'absorció de so de baixa-freqüència, augmenteu el gruix de la placa (p. ex., de 15 mm a 25 mm per a taules de sostre) o adopteu una estructura d'instal·lació de doble-capa.

La conducció de calor a través dels sòlids és molt més eficient que a través dels gasos. Les fibres de les plaques de fibra mineral estan disposades en una xarxa solta amb punts de contacte mínims, bloquejant significativament el camí de conducció de calor a través de les fibres. Mentrestant, els porus s'omplenaire estacionari(amb una conductivitat tèrmica de només 0,023 W/(m·K), molt inferior a la de les fibres (0,04–0,05 W/(m·K))). L'aire estacionari actua com un excel·lent mitjà d'aïllament tèrmic, reduint encara més l'eficiència de conducció de calor.

• Indicador clau: les plaques de fibra mineral d'alta-qualitat tenen una conductivitat tèrmica inferior o igual a 0,038 W/(m·K); com més baix sigui el valor, millor serà el rendiment d'aïllament tèrmic. La densitat s'ha de controlar a 80-120 kg/m³-una densitat excessivament alta redueix la porositat i compromet l'aïllament.

Els porus dins del tauler sóntancat o semi-tancat, amb mides minúscules (molt més petites que la mida crítica per a la convecció de l'aire). Això evita la convecció d'aire a gran-escala dins dels porus, bloquejant la transferència de calor per convecció.

• Funció de la modificació a prova d'humitat:-les taules tractades-repel·lents a l'aigua eviten l'absorció d'aigua, evitant l'obstrucció dels porus per la humitat (l'aigua té una conductivitat tèrmica més de 20 vegades més gran que l'aire), mantenint així el rendiment d'aïllament en ambients humits.

Les mateixes fibres reflecteixen i absorbeixen la radiació tèrmica fins a cert punt. Algunes plaques d'aïllament-de gamma alta estan recobertes amb capes reflectants-infrarojes (p. ex., nano-diòxid de titani) a la superfície de la fibra per reflectir encara més la calor, millorant el rendiment d'aïllament en entorns d'-alta temperatura (adequat per a tallers industrials i aïllament de canonades d'alta-temperatura).

Conclusions clau sobre el rendiment de l'aïllament tèrmic:

• Una porositat i un contingut d'aire més elevats condueixen a un millor aïllament tèrmic.
• El tractament a prova d'humitat-és fonamental per mantenir el rendiment de l'aïllament-l'absorció d'aigua pot augmentar la conductivitat tèrmica del tauler en més d'un 50%.